陳文龍 曹文富 何 英 高世嬌
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合科,重慶 400016)
肝纖維化是肝組織對(duì)慢性、反復(fù)性損傷的修復(fù)反應(yīng),是多種類(lèi)型細(xì)胞、氧化應(yīng)激、細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子等共同參與的一系列復(fù)雜作用的結(jié)果,以細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)成分的過(guò)度增生與異常沉積為主要特征〔1〕。無(wú)論何種原因引起的慢性肝臟損傷都涉及肝纖維化過(guò)程〔2〕。目前單純西醫(yī)治療肝纖維化手段有限。我們的前期研究發(fā)現(xiàn),益氣、化瘀、化痰、養(yǎng)陰法中藥煎劑可以降低肝組織內(nèi)纖維化程度,且以益氣、化瘀、化痰、養(yǎng)陰四法合用作用最強(qiáng)〔3〕。近年來(lái),有越來(lái)越多的研究表明,肝纖維化發(fā)生機(jī)制與過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(PPARγ)密切相關(guān)〔4〕。因此,本研究擬在既往研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步觀察不同劑量益氣化瘀化痰養(yǎng)陰方藥對(duì)肝纖維化大鼠肝組織結(jié)構(gòu)及PPARγ表達(dá)的影響。
1.1試劑及儀器 本試驗(yàn)所需中藥飲片均購(gòu)自于重慶桐君閣大藥房,秋水仙堿由云南植物藥業(yè)公司生產(chǎn);PPARγ一抗、二抗及Western印跡試劑盒均購(gòu)自于北京中杉公司,Trizol總RNA提取試劑、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、擴(kuò)增試劑均由Takara公司生產(chǎn),普通PCR儀、凝膠成像儀為BIO-RAD公司,紫外公光光度儀為Beckman公司,H-7500型電鏡為日本日立公司生產(chǎn)。
1.2肝纖維化造模方法 參考文獻(xiàn)〔5〕方法,大鼠皮下注射CCl4溶液,首劑量為5.0 ml/kg體重,以后每隔3 d皮下注射40%CCl4橄欖油溶液(劑量0.3 ml/100 g),持續(xù)4 w。造模開(kāi)始2 w給予高脂、低蛋白質(zhì)復(fù)合飼料(豬油20%+膽固醇0.5%+玉米粉79.5%),2 w后改用普通飼料,6 w造模期間用10%白酒作為唯一飲料。
1.3動(dòng)物分組 雄性SD大鼠110只,體重180~220 g,購(gòu)自重慶醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心〔許可證號(hào):SYXK(渝)2007-0001〕,于重慶醫(yī)科大學(xué)SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng),動(dòng)物自由進(jìn)食進(jìn)水。實(shí)驗(yàn)室采用12 h自動(dòng)光暗交替,相對(duì)濕度55%,溫度(23±2)℃。動(dòng)物在適應(yīng)性喂養(yǎng)1 w后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將大鼠隨機(jī)分為正常組、肝纖維化模型組、秋水仙堿組、益氣化瘀化痰養(yǎng)陰低劑量組、中劑量組及高劑量組。除正常組外,其余各組均制備肝纖維化模型,造模結(jié)束后隨機(jī)取2只大鼠行HE染色進(jìn)行驗(yàn)證。
1.4動(dòng)物處理 (1)正常組及肝纖維化模型組灌服生理鹽水(3 ml/100 g,1次/d);(2)秋水仙堿組給予秋水仙堿水溶液灌胃(0.01 mg/100 g,1次/d);(3)益氣化瘀化痰養(yǎng)陰低、中、高劑量組分別給予1、2、4 g/ml煎劑(3 ml/100 g,1次/d)。12 w后處死大鼠。
1.5中藥制備 精選黃芪、白術(shù)、川芎、姜黃、半夏、海藻、白芍、鱉甲(藥物比例2∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶2),混合水提并濃縮成益氣化瘀化痰養(yǎng)陰中藥煎劑,低、中、高劑量中藥煎劑每毫升分別含生藥1、2、4 g。
1.6標(biāo)本采集與處理 最后一次用藥后24 h,10%水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,于冰盒上處死大鼠,摘取肝臟,取部分肝組織分別用10%甲醛和4%戊二醛固定,待做HE染色及電鏡檢查,其余標(biāo)本于液氮中冷凍后再轉(zhuǎn)移到-70℃冰箱中保存。
1.7觀察指標(biāo)
1.7.1光鏡觀察 肝組織用10%甲醛固定,常規(guī)石蠟包埋切片、HE染色及Masson染色,光鏡觀察肝組織病理結(jié)構(gòu),采用METAVIR評(píng)分系統(tǒng)〔6〕把肝纖維化分為4級(jí)。
1.7.2電鏡觀察 活體大鼠麻醉后取下1 mm3肝組織,立即放入4℃ 4%戊二醛溶液中固定2 h,0.1 mmol/L PBS液清洗3次,4℃ 1%四氧化鋨溶液中固定2 h,常規(guī)乙醇和丙酮梯度脫水,環(huán)氧樹(shù)脂浸透、包埋、聚合,制備0.5 μm厚度半薄切片,在光鏡下定位后再制備60 nm厚度超薄切片,再經(jīng)醋酸鈾、枸椽酸鉛染色,H-7500型電鏡觀察。
1.7.3RT-PCR法檢測(cè)肝組織PPARγ mRNA表達(dá) 根據(jù)試劑說(shuō)明書(shū),提取大鼠肝組織總RNA,紫外分光光度儀檢測(cè)RNA濃度和純度,42℃ 20 min條件下逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。PPARγ正義:5′-CCTTTACCACGGTTGATTTCTC-3′,反義:5′-TTCAATCGGATGGTTCTTCG-3′,目的片段為319 bp,退火溫度53.8℃。內(nèi)參GAPDH正義:5′-GTGCTGAGTATGTCGTGGAGTCT-3′,反義:5′-GTGGAAGAATGGGAGTTGCTGT-3′,產(chǎn)物長(zhǎng)度610 bp,退火溫度58.5℃。PCR反應(yīng)條件預(yù)變性94℃ 3 min;94℃ 30 s,53.8℃(內(nèi)參為58.5℃)30 s,72℃ 45 s,共30個(gè)循環(huán);最后72℃延伸5 min。反應(yīng)結(jié)束后取PCR產(chǎn)物在2%瓊脂糖凝膠中電泳,并將凝膠置于凝膠成像儀上用Quantityone 4.6圖像分析軟件進(jìn)行照相分析。各條帶的相對(duì)光密度值=目的條帶光密度值/內(nèi)參GAPDH條帶光密度值。
1.7.4Western印跡法檢測(cè)肝組織PPARγ蛋白表達(dá) 稱(chēng)取一定量的肝臟組織,加入10倍體積的組織裂解液勻漿,冰浴30 min后,4℃ 12 000 r/min離心30 min,取上清,BCA試劑盒蛋白定量,組織總蛋白加入上樣緩沖液煮沸變性。30 g蛋白經(jīng)15%SDS-PAGE分離后轉(zhuǎn)移到PVDF膜(Millipore),3%BSA室溫封閉2 h,加入一抗4℃過(guò)夜,TBS-Tween洗膜后加HRP標(biāo)記的二抗,室溫孵育2 h,加入ECL發(fā)光液,經(jīng)EC檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)各組PPARγ蛋白表達(dá)。
2.1各組大鼠一般情況 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,大鼠死亡率約為26.3%,僅正常組大鼠無(wú)死亡,各組大鼠存活率無(wú)明顯差異。正常組大鼠體重明顯增加,體格健壯,反應(yīng)靈敏,毛發(fā)有光澤;模型組大鼠瘦弱,反應(yīng)遲鈍,毛發(fā)干枯無(wú)光澤,部分毛發(fā)打結(jié),食欲差,腹部略顯飽滿(mǎn),其余各治療組均較模型組有不同程度好轉(zhuǎn)。
2.2不同劑量益氣化瘀化痰養(yǎng)陰法中藥對(duì)肝組織病理形態(tài)的影響
2.2.1光鏡觀察 (1)HE染色及Masson染色:正常組大鼠肝細(xì)胞以中央靜脈為中心呈放射狀排列,肝細(xì)胞呈多邊形,無(wú)變性、壞死,有1~2個(gè)圓形細(xì)胞核,核仁明顯,核內(nèi)染色質(zhì)稀疏,染色較淺,胞質(zhì)豐富;模型組可見(jiàn)肝纖維化間隔伴小葉結(jié)構(gòu)紊亂,肝細(xì)胞內(nèi)大量大小不等空泡,細(xì)胞核被擠壓到細(xì)胞邊緣,并可見(jiàn)大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn),且以匯管區(qū)最明顯;秋水仙堿組肝細(xì)胞內(nèi)空泡較模型組明顯減少;益氣化瘀化痰養(yǎng)陰中藥中、高劑量組肝組織形態(tài)基本正常,僅于匯管區(qū)有少量炎性細(xì)胞浸潤(rùn),而益氣化瘀化痰養(yǎng)陰中藥低劑量組與模型組形態(tài)較接近。見(jiàn)圖1。(2)肝纖維化程度:各組之間纖維化程度差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=39.539,P=0.00)。肝纖維化程度順序?yàn)椋耗P徒M>中藥低劑量組>秋水仙堿組>中藥中劑量組>中藥高劑量>正常組。其中,中藥低劑量與模型組差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.162),與中藥中、高劑量組相比具有顯著差異(P=0.00),中藥中劑量與高劑量差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.688)。見(jiàn)表1。
Ⅰ:正常組;Ⅱ:模型組;Ⅲ:秋水仙堿組;Ⅳ:中藥低劑量組;Ⅴ:中藥中劑量組;Ⅵ:中藥高劑量組;下圖同
表1各組大鼠肝纖維化METAVIR評(píng)分比較(n)
組別nMETAVIR評(píng)分0級(jí) 1級(jí) 2級(jí) 3級(jí) 4級(jí)平均Ridit值正常組101000000.175模型組11001820.8561)秋水仙堿組15156300.5941)2)中藥低劑量組13014710.7681)中藥中劑量組15852000.3321)2)中藥高劑量組16961000.3101)2)合計(jì)802817141830.5001)2)
2.2.2電鏡觀察 正常組肝細(xì)胞形態(tài)正常,細(xì)胞間緊密連接,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體及核蛋白體豐富,毛細(xì)膽管微絨毛豐富,形態(tài)正常;模型組及中藥低劑量組可見(jiàn)肝纖細(xì)內(nèi)大量脂滴,細(xì)胞核基本正常,線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器腫脹且數(shù)量明顯減少,糖原稀疏,并可見(jiàn)較多成纖維細(xì)胞及少量淋巴細(xì)胞浸潤(rùn),周?chē)梢?jiàn)大量纖維沉積;秋水仙堿組、中藥中劑量及高劑量組形態(tài)與正常組形態(tài)相似。見(jiàn)圖2。
(×15 000) (×10 000) (×10 000)
(×12 000) (×10 000) (×15 000)
2.3不同劑量益氣化瘀化痰養(yǎng)陰法中藥對(duì)肝組織PPARγ的影響
2.3.1肝組織PPARγ mRNA表達(dá) 模型組〔(42.46±8.00)%〕及中藥低劑量組〔(42.45±7.09)%〕肝組織PPARγ mRNA含量低于正常組〔(59.03±9.64)%〕,而中藥中、高劑量組〔(65.86±5.97)%、(66.54±7.33)%〕高于正常組。對(duì)肝組織PPARγ mRNA相對(duì)濃度進(jìn)行方差分析(F=30.75,P<0.01),顯示模型組、各治療組肝組織PPARγ mRNA與正常組比較差異顯著(P<0.05),且以模型組和中藥低劑量組降低最明顯(P=0.00);與模型組相比,中藥低劑量組〔(51.88±5.66)%〕PPARγ mRNA無(wú)明顯升高(P=0.99),而秋水仙堿〔(51.88±5.66)%〕以及中藥中、高劑量組明顯升高,以中藥中、高劑量升高最明顯(P=0.00),中藥中劑量與高劑量組之間無(wú)明顯差異(P=0.792)。見(jiàn)圖3A。
2.3.2不同劑量益氣化瘀化痰養(yǎng)陰中藥對(duì)肝組織PPARγ蛋白表達(dá)的影響 各組大鼠肝組織PPARγ蛋白表達(dá)情況與肝組織內(nèi)PPARγ mRNA水平基本一致(F=21.34,P<0.01)。肝纖維化模型組中PPARγ蛋白表達(dá)最少(0.28±0.09),其次為中藥低劑量組(0.31±0.06),且這兩組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.50);中藥中劑量與高劑量組肝組織PPARγ蛋白含量(0.53±0.10、0.54±0.10)接近正常組(P=0.59,0.73),中藥中劑量及高劑量組也無(wú)明顯差異(P=0.84)。正常組及秋水仙堿組分別為0.55±0.10,0.43±0.090,見(jiàn)圖3B。
圖3 肝組織PPARγ mRNA、蛋白含量
肝纖維化的形成是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程,是諸多慢性肝病向肝硬化發(fā)展的主要中間環(huán)節(jié),早期有效地控制并逆轉(zhuǎn)肝纖維化進(jìn)程對(duì)阻止肝硬化具有重要意義。然而,目前尚無(wú)切實(shí)有效的肝纖維化治療方案〔7〕。
近年來(lái),PPARγ及其配體在肝纖維化中的作用越來(lái)越受到重視。許多研究表明,PPARγ及其配體參與了肝星狀細(xì)胞(HSC)向肌成纖維細(xì)胞(MFB)轉(zhuǎn)變的TGF-β信號(hào)通路、肝生長(zhǎng)因子(HGF)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、血小板源性生長(zhǎng)因子(PDGF)信號(hào)通路及瘦素、脂聯(lián)素等細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等多信號(hào)通路〔4,8〕。在這些通路中,PPARγ的表達(dá)、活化與HSC的活化、增殖,ECM沉積、降解以及肝纖維化的發(fā)展密切相關(guān)。
我們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn),中、高劑量益氣化瘀化痰養(yǎng)陰中藥可提高肝纖維化模型大鼠肝組織內(nèi)PPARγ mRNA水平,PPARγ蛋白較正常組有增高趨勢(shì),但組間比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,兩者變化不一致。出現(xiàn)上述表現(xiàn)的原因,我們推測(cè)一方面可能是外源性配體競(jìng)爭(zhēng)性抑制內(nèi)源性配體,使PPARγ蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生改變〔9〕,導(dǎo)致PPARγ蛋白表達(dá)相對(duì)減少;另一方面可能是肝纖維化時(shí),脂質(zhì)過(guò)氧化和以TNF-α為主的炎性介質(zhì)釋放皆可激活ERK信號(hào)通路,由ERK通路介導(dǎo)的磷酸化反應(yīng)能通過(guò)對(duì)PPARγ的磷酸化降低PPARγ轉(zhuǎn)錄活性〔10〕。但具體原因有待進(jìn)一步研究。
雖然傳統(tǒng)中醫(yī)并無(wú)“肝纖維化”這一概念,但歷代醫(yī)家對(duì)其證候、病因病機(jī)、防治措施等早有論述,主要散在于“黃疸”、“脅痛”、“積聚”、“鼓脹”等疾病。2006年,中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)肝病專(zhuān)業(yè)委員會(huì)制定了《肝纖維化中西醫(yī)結(jié)合診療指南》,將肝纖維化證候歸納為氣陰虛損和瘀血組絡(luò)2個(gè)基本證型以及肝膽濕熱、肝郁脾虛、肝腎陰虛3個(gè)常見(jiàn)證型〔11〕。臨床發(fā)現(xiàn)痰濁壅滯也是肝纖維化的常見(jiàn)證型〔12〕。我們認(rèn)為肝纖維化基本病機(jī)特點(diǎn)為本虛標(biāo)實(shí),本虛主要是指氣虛與陰虛,標(biāo)實(shí)主要是指瘀血及痰濁。“氣虛與陰虛并見(jiàn),痰凝與瘀血互結(jié)”既然為肝纖維化的基本病機(jī),就可按益氣化瘀化痰養(yǎng)陰法立法論治。
本研究選用益氣藥(黃芪、白術(shù))、活血化瘀藥(川芎、姜黃)、化痰藥(半夏、海藻)、養(yǎng)陰藥(白芍、鱉甲),其中黃芪具有益氣健脾、升陽(yáng)舉陷、益衛(wèi)固表、利水消腫的功效,是臨床上最常用的益氣藥物之一;白術(shù)能益氣健脾、燥濕利水,與黃芪配伍使用,能增強(qiáng)益氣健脾、利濕之功;川芎能活血祛瘀、行氣開(kāi)郁、祛風(fēng)止痛,為“血中之氣藥”;姜黃“主心腹結(jié)積,下氣,破血,消癰腫”(出自《新修本草》)。半夏燥濕化痰,消痞散結(jié),為化痰要藥;海藻能消痰散結(jié)軟堅(jiān),利水消腫;白芍養(yǎng)血柔肝,緩中止痛,斂陰收汗,是最常見(jiàn)的養(yǎng)陰柔肝藥之一;鱉甲滋陰潛陽(yáng),軟堅(jiān)散結(jié)。益氣藥黃芪、白術(shù)與化痰藥半夏、海藻配伍,能協(xié)同發(fā)揮益氣健脾、化痰散結(jié)作用;與化瘀藥川芎、姜黃配伍,共同顯示益氣化瘀化痰功效;再與養(yǎng)陰藥白芍、鱉甲配伍共湊養(yǎng)氣養(yǎng)陰、柔肝散結(jié)之功效。一是通過(guò)益氣養(yǎng)陰法扶助正氣,使津氣血津液能正常運(yùn)行,從而杜絕痰濁與瘀血的生成;二是以化瘀化痰法促進(jìn)已成之“痰濁與瘀血”消散化除,使處于痰濁凝聚與痰瘀互結(jié)病理進(jìn)程的肝組織結(jié)構(gòu)及功能復(fù)原的目的。諸多國(guó)內(nèi)研究已表明以上八味中藥可以有效抑制或者調(diào)節(jié)參與各種器官纖維化中的關(guān)鍵因子,如TGF-β1、TIMP-1、 MMPs等〔13~15〕。而對(duì)PPARγ等較新的、在纖維化過(guò)程中也發(fā)揮著重要作用的指標(biāo)研究甚少。
本文結(jié)果顯示,中高劑量益氣化瘀化痰養(yǎng)陰法中藥能增加肝組織內(nèi)PPARγ mRNA和蛋白表達(dá),對(duì)肝纖維大鼠具有治療作用,而低劑量治療效果不明顯。這可能是因?yàn)橐鏆饣龌叼B(yǎng)陰法中藥的治療效果呈劑量-效應(yīng)關(guān)系,低劑量中藥不足以增強(qiáng)肝組織內(nèi)PPARγ mRNA和蛋白表達(dá)。然而,本研究目前僅設(shè)立了三個(gè)劑量組,且無(wú)血藥濃度監(jiān)測(cè),缺乏益氣化瘀化痰養(yǎng)陰法中藥抗肝纖維化劑量-效應(yīng)關(guān)系方面的具體數(shù)據(jù)。
4 參考文獻(xiàn)
1Parsons CJ,Takashima M,Rippe RA.Molecular mechanisms of hepatic fibrogenesis〔J〕.J Gastroenterol Hepatol,2007;22(s1):S79-S84.
2Wallace K,Burt AD,Wright MC.Liver fibrosis〔J〕.Biochem J,2008;411(1):1-18.
3李 艷,曹文富.益氣化瘀化痰養(yǎng)陰法單劑與合劑對(duì)肝纖維化大鼠轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1受體表達(dá)的影響〔J〕.中國(guó)老年學(xué)雜志,2013;33(3):601-4.
4Zhang F,Lu Y,Zheng S.Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma cross-regulation of signaling events implicated in liver fibrogenesis〔J〕.Cell Signal,2012;24(3):596-605.
5馬學(xué)惠.肝纖維化動(dòng)物模型的造模方法〔J〕.中華肝臟病雜志,1996;4(1):58-60.
6Bedossa P.Intraobserver and interobserver variations in liver biopsy interpretation in patients with chronic hepatitis C〔J〕.Hepatology,1994;20(1):15-20.
7李 才.器官纖維化:基礎(chǔ)與臨床〔M〕.北京:人民衛(wèi)生出版社,2003:79-107.
8Braunersreuther V,Viviani GL,Mach F,etal.Role of cytokines and chemokines in non-alcoholic fatty liver disease〔J〕.World J Gastroenterol,2012;18(8):727-35.
9Olefsky JM.Treatment of insulin resistance with peroxisome proliferator-activated receptor γ agonists〔J〕.J Clin Invest,2000;106(4):467-72.
10He G,Sung YM,Fischer SM.Troglitazone induction of COX-2 expression is dependent on ERK activation in keratinocytes〔J〕.Prostaglandins,Leukotrienes Essential Fatty Acids,2006;74(3):193-7.
11中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)肝病專(zhuān)業(yè)委員會(huì).肝纖維化中西醫(yī)結(jié)合診療指南〔J〕.中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合雜志,2006;26(11):1052-6.
12張廣業(yè),徐光福.肝硬化從痰瘀論治〔J〕.中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志,2011;31(12):1316-7.
13李 艷,曹文富.益氣化瘀化痰養(yǎng)陰方劑對(duì)肝纖維化大鼠TGF-β1表達(dá)的影響〔J〕.中成藥,2012;30(8):1437-42.
14孫嫵弋,魏 偉,桂雙英,等.芍芪多苷抗大鼠免疫性肝纖維化作用及部分機(jī)制〔J〕.中國(guó)藥理學(xué)通報(bào),2010;26(4):492-7.
15艾志波,張榮華,閆國(guó)和,等.鱉甲煎改良方對(duì)大鼠肝纖維化的作用及其機(jī)制研究〔J〕.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2011;33(3):274-7.